Epoca bronzului metalurgie (articol)

Descarcă full text

Cheia tehnic prin transformarea revoluționară epoca bronzului este considerată a fi dezvoltarea agriculturii și a ciclului de irigare o producție metalurgică plin de metale, extracția de minereu, inclusiv, cărbune de ardere, materiale de instruire, topirea și rafinarea metalului brut, turnare, forjare, trefilare, și alte tipuri de reciclare a deșeurilor metalice. In epoca bronzului au însușit tehnologia de topire și de prelucrare a metalelor, cunoscute sub numele de „șapte Antiquities Metale“: cupru, aur, plumb, argint, fier, mercur și staniu [2-8].






noi tehnologii au fost inventate pentru extracția și prelucrarea pietrei. În activitatea de construcții a început utilizarea pe scară largă a instrumentelor de metal și instrumente: ponturi, Kyle, burghie, ciocane, tesle, dălți.

Apariția civilizației a lumii antice necesară dezvoltarea transportului. În acest scop, de a utiliza căile navigabile naturale și numeroase canale de apă, deschide calea pentru cărucioare cu roți.
Prima imagine a vehiculelor cu roți, aparținând mileniului III î.Hr. Detectat în fostul Sumer (Fig. 1) [2-6]. Au existat carele de lumină - un tip vechi de echipament militar. Carele au fost principala forță a tuturor armatelor lumii antice până la debutul epocii târzii a fierului (adică înainte de mijlocul mileniului I î.Hr. E.). Necesar pentru roata lor ușoară, care poate fi fabricat numai prin utilizarea unui instrument special metalic (Fig. 2) [9].

Este general acceptat faptul că rolul decisiv în progresul tehnic în era turnat de bronz a fost jucat de apariția unor axe, săbii, și prășitoare - principalele tipuri de unelte și arme [4-6, 8-10]. Baza civilizației a fost metalurgia cuprului.

cuptoare metalurgice, cele mai caracteristice ale epocii bronzului au fost găsite în Austria (Mitteberg), Azerbaidjan (Mingechevir), în Sardinia. Patrulateră sau cilindrice cuptor au pereți groși, înălțimea până la jumătate, au fost realizate din piatră și acoperite în interior cu argilă (sau integral argilă). Pe vatra a avut o ușoară adâncitură de colectare a metalului. Peretele frontal al bazei a fost prevăzut cu o deschidere prin care burduful transportate fluxul de explozie și evacuată din zgură de furnal.
lingouri topeau de minereuri de cupru conțin o cantitate substanțială de incluziuni de zgură. Ele sunt separate prin lovituri de ciocan. Rafinarea cuprului brut a fost efectuat în cuptoare mici și creuzete din. Astfel, la o suflantă de aer tuburi de cupru blister topit furnizat, cea mai mare parte a impurităților rămase în ea, cu excepția metalelor prețioase (aur și argint), oxidate și zgură formată [7 8,15].
În epoca bronzului a ajuns la un nivel ridicat de tehnologie de forjare la rece și de turnare.
Forjarea - cea mai veche metodă de formare a metalului. Stăpânirea metoda nativă de prelucrare de forjare de metal pe baza abilitățile și experiența acumulate producătoare de unelte de piatră, prin „tăiați“ piatra de rock ciocan [15,16].

cupru nativ, pe care omul primitiv a considerat mai întâi, de asemenea, un tip de piatră atunci când izbește ciocan de piatră nu a dat specific criblurii de piatră, și își schimbă forma și dimensiunea acesteia, fără a rupe continuitatea materialului. Acesta este un proprietăți tehnologice remarcabile ale „noii piatra“ a fost un puternic stimulent de extracție de metal nativ și să-l folosească ca un om. Mai mult, sa observat că forjare mărește duritatea și rezistența metalului.
Deoarece primul ciocan este folosit, de obicei, bucăți de piatră tare. artizan Primitiv ciupirea piatră în mână, pentru a provoca lovituri pe o bucată de minereu de metal nativ sau topit. Evoluția acestui proces de forjare simplu a condus la crearea de ciocan fierar preimage lui, prevăzut cu un mâner [3-6].

A doua dintre cele mai vechi metode de prelucrare a metalelor a început turnarea [3-6, 10]. Metalul topit în timpul solidificării poate lua forma oricărui obiect. În primul rând, turnare a fost realizată în lut sau nisip matrițe deschise. Acestea au fost înlocuite cu forme deschise, sculptate din piatră, și forma în care locașul elementelor turnate sunt în aceeași frunză, iar celălalt a fost doar un apartament pentru a acoperi.
Următorul pas a fost inventarea mucegaiuri divizat și matrițe închise Turnarea figure. În acest din urmă caz, în primul ceară agățau model exact al produsului viitor. Apoi a fost tencuit cu lut ars într-un cuptor. Ceară topită, iar Clay a luat amprenta exactă a modelului și a fost utilizat ca matriță. Această metodă a primit numele de turnare dintr-un model de ceară. Wizards au fost capabili să arunce obiecte goale pe dinăuntru este o formă foarte complexă. Pentru formarea formelor de inserție cavitate practicată miezuri speciale de argilă (miezuri). Ceva mai târziu a fost inventat de alte tehnici, turnare mai complexe [10,11].
matrite antice din piatră, metal și argilă. Acesta din urmă, de regulă, au fost făcute de amprenta în lut special realizate modele (realizate din lemn și alte materiale) elemente. Ar putea fi folosit și aruncat ei înșiși produse din metal. Trebuie remarcat faptul că formele sculptate din piatra sau metal turnat, din cauza valorii lor mai mare nu servește întotdeauna pentru a produce piese turnate prin injecție, și ar putea fi folosite pentru a le face modele fuzibil. De exemplu, în unele zone din Anglia a fost înregistrată în producția de plumb și acid matrite modele de bronz.
săbii și pumnale turnate înainte de a altor marfuri de bronz au devenit opere de artă. săbii antice, descoperite în timpul săpăturilor arheologice, de multe ori prevăzute cu nu numai Hilts complicate cu modele turnate, dar, de asemenea, încrustat bogat în argint, aur și pietre prețioase. Acestea au fost realizate ca un cauciuc solid și bi-metal, cu umplutură de tehnologie. Acest lucru a permis o sabie sau o lamă de pumnal turnat din bronz dur prokovyvat și plăselele - bronz moale, un bun proprietăți de turnare și de culoare. săbii bimetalice sunt, de obicei, turnate dintr-un model de ceară.
Conform conceptelor moderne, epoca bronzului timpuriu - aceasta este epoca de regula indiviza de bronz arsenic. Tin a înlocuit arsenul numai în mileniul al II-lea Rețineți că calitatea produselor din staniu și arsen bronzurile aproximativ aceeași, în care tehnologia de procesare de bronz staniu considerabil mai complicată, deoarece forjare la cald necesită adesea (deși la temperaturi joase). Rareori găsește pe suprafața mineralelor staniu. arsenic Cu toate acestea, staniu bronz este înlocuit aproape universal [8].






Motivul principal este după cum urmează. În cele mai vechi timpuri, oamenii tratate obiecte metalice extrem de atent, din cauza costului ridicat al acestora. elemente deteriorate trimise pentru reparații sau re-topire. Cu toate acestea, o trăsătură distinctivă a volatilizare arsen la temperaturi de circa 600 ° C Aceasta a avut loc în aceste condiții de înmuiere bronzurile maleabilizare. Pierderea parte din metal arsenic modifică proprietățile sale mecanice pentru mai rău. Pentru a explica acest fenomen este metalurgiști vechi nu a putut. Cu toate acestea, este cunoscut faptul că, până mileniului I î.Hr. produse de costuri și resturi de cupru bronz este mai ieftin decât produsul „original“ metalic [7].
A existat o altă circumstanță care a contribuit deplasarea arsenicul producției metalurgice. Expunerea constantă la vapori toxici arsenic asupra organismului duce la fragilitatea oaselor, boli ale articulațiilor și ale căilor respiratorii. Nu e de mirare că metalurgiști antice nu dau impresia unui popor puternic și sănătos. Șchiopătare, aplecare, tulpina articulatiilor au boli profesionale stăpânilor lucrat cu bronz arsenic. Nu fără motiv, în miturile și legendele multor popoare antice în epopei metalurgiștii adesea portretizat lame, cocoșată, uneori - pitice, cu un temperament urât, iritabil, păr zburlit și aspectul respingător. Chiar și vechii greci zeul Hefaistos metalurgice era șchiop.
Tin a fost ultimul din cele șapte metale mari ale antichității, care a devenit cunoscută la om. Este prezent în natură în formă nativă, iar singurul mineral cu valoare practică și greu cassiterite este malorasprostranennyh [12-17]. Cu toate acestea, acest mineral a fost cunoscut de om în cele mai vechi timpuri. Faptul că Casiteritul este partenerul (deși rar) de aur în depozitele sale aluvionare. Datorită greutății specifice ridicate de aur și cassiterite prin spălarea aurului a rămas pe tăvi de forare mineri antice. Deși faptele de utilizare a vechilor artizani cassiterite minerale necunoscut în sine a fost persoană familiară deja în timpul neoliticului.
Aparent, primul bronz de staniu a fost produs din minereu polimetalică extras din zonele profunde ale depunerilor de cupru, compus din cassiterite și a intrat împreună cu sulfurile de cupru. Vechii metalurgiști, are deja cunoștințele despre impactul pozitiv asupra proprietăților realgar metal și orpiment, a atras atenția destul de repede la noua componenta a taxei - „piatra de staniu“. Prin urmare, aspectul de bronz staniu a fost cel mai probabil, în mai multe regiuni industriale ale lumii antice [1, 7, 8].

În ciuda realizărilor remarcabile în metalurgia cuprului, cele mai „tech“ metale din epoca bronzului de aur a fost [4-6]. III mileniul aur vena minat în Europa și Asia, din aproape toate bine-cunoscut de depozitele sale. Cele mai vechi texte egiptene și sumeriene pot fi adesea găsite menționarea speciei sunt utilizate în aur antichitate. Eu văd diferența de originea sa, „râu“, „munte“, „Rocky“, „piatra de aur“, precum și de culoare. Culoare aur nerafinată depinde de impuritățile sale naturale. Cupru, argint, arsenic, staniu, fier, etc. vechi metalurgiști a luat toate aliajele de aur pentru soiurile de aur. Arheologii au găsit articole de aur vechi, care acoperă o mare varietate de culori, de la galben mat si gri la diferite nuanțe de roșu.
Tehnologia de curățare (rafinare) aurului de impurități a fost cunoscut ca timpuriu sumerieni III Millennium BC Descrierea ei este conținută în manuscrisele bibliotecii regelui asirian Assurbanipal. Conform acestei tehnologii, aurul a fost topit împreună cu sare de plumb și tărâțe de orz în ghivece speciale realizate din lut amestecat cu cenușă de oase. Zgura rezultată este absorbită prin pereții poroși ai vasului, și a rămas la aliajul inferior aur purificat cu argint. Astfel, aurul scos din toate impuritățile, cu excepția argint. În Orientul Mijlociu și Egipt sunt aplicate pe scară largă frunze de aur - folie. Folie de acoperit cu o varietate de subiecte: atat din metal si lemn. De exemplu, folosind forjare sau folie adezivă organic de aur a fost atașat la articole din bronz, cupru și argint. În acest caz, aurita salvat de cupru și bronz de la coroziune. folie de aur este adesea acoperită cu mobilier din lemn, atașând-o cu un mic nituri de aur. Foi de aur Diluant lipit de copac, strat pre-acoperite de tencuieli speciale [16].
În epoca lumii antice a primit producția pe scară largă de bijuterii și haine brodate cu aur. ambarcațiuni de bijuterii a consumat o cantitate mare de metale nobile și aliaje ale acestora, în special sub formă de sârmă. Aurul și sârmă de argint este, de asemenea, utilizat ca echivalentul costului comercial.
În prima jumătate a secolului al III î.Hr. de metal, în special bijuterii, a ajuns la un nivel ridicat în Mesopotamia. Dezvoltarea largă aici a primit procesarea de aur, argint și electroni. De un interes deosebit este cunoscut îngroparea Regina Shubad (XXVI-XXVvv. BC). Hainele îi erau acoperite cu ornamente bogate din aur, lapis lazuli, carneol. frizură masivă a constat dintr-o diademă, cununa de frunze de aur, inele de aur și trei flori de aur. In diademă folosit subțire diametrul firului de aur de 0,25-0,30 mm înfășurată elicoidal circa 2,38 mm în diametru. Se crede că firul se face prin tragere.
Cele mai vechi exemple de sârmă fabricate fie prin forjare sau tăierea din foi de metal forjat. În Abydos (Egipt) găsit sârmă brățară, datând din 3400 î.Hr. Se compune din două grupuri de mărgele, conectate printr-un fir de fire de aur răsucite împreună și păr gros. sârmă decorat elaborately avea același diametru (0,33 mm), care a fost la parul.
Există două metode principale de sârmă forjat. În prima metodă, lingou sau slug unfetters ciocan tijă într-o grosime dorită și profilul. În a doua metodă de lingou sau slug foaia maleabilă a fost preparat și apoi se taie în fâșii ale căror margini sunt rotunjite cu un ciocan. Când au fost obținute circular de tăiere bucăți lungi de sârmă - în acest pune avantajul său. Un exemplu de utilizare practică a benzii metalice circulare de tăiere pot fi făcute din aur mai mult decât au fost găsite 1,5 metri într-unul din mormintele Ur [17].
ca produse filigranate (filigranate), din secolul III î.Hr. datat, găsit în Ur Esența producției filigranată este cea a unui aur, argint sau cupru sârmă subțire de secțiune transversală circulară fishnet sau paralelipiped efectuate sau lipire la o modele de substrat metalic. Pentru mai multe fire de frumusete pre-răsucite în două sau trei fire și aplatizate. Devenit larg răspândită printre popoarele antice din hainele brodate cu aur. Particularitatea acestui tip de artă este abilitatea de a produce cele mai subțiri firele de sârmă, care cu materialul de bază pentru a forma o țesătură elastică.
Încercările de a produce un fir mai delicată și subțire a condus la ceea ce a fost treptat dezvoltat o nouă metodă de preparare. Pentru aplatizarea asperităților, iar sârma de oțel sigiliu de calibrare pentru a împinge prin găurile din materiale dure. Probele de un astfel de fir de aur, IV din mileniul găsit în Egipt. Ulterior, această operație planarizing trefilare a evoluat în [16].
Se crede că, în forma cea mai primitivă a metodei de elaborare a început să fie aplicate în perioada cea mai veche (înainte de apariția de instrumente de metal) pentru finisarea tije darts și harpoane. Tije produse din lemn brut și apoi calibrat în desen (desen) prin redresoare os. Săpăturile de morminte din Egipt, perioada din Regatul Mijlociu (2800-2500 î.Hr.). Confirmați că tehnica de îndreptare bare de lemn a fost larg răspândită în antichitate. Descoperit pictura care prezintă două mestesugari utilizate îndreptare tije din lemn.
Tehnologia de separare de metal a fost stăpânit datorită dezvoltării metalurgiei de argint. produse de argint vechi găsite pe teritoriul Iranului și Anatolia (Turcia moderna). În Iran, au fost găsite în satul Tepe Sialk: butoanele datând de la începutul secolului V î.Hr. În Anatolia Beycesultan, inel de argint găsit datând același sfârșitul mileniului.
metalurgia argintului are originea în legătură directă cu producerea de compuși de plumb, care conține plumb și argint simultan. Artefactele de două dintre aceste metale, de obicei sincron. zacamintelor de plumb care conțin cantități semnificative de argint sunt comune în multe regiuni ale lumii. Cunoscut pentru depozitele lor în Spania, Grecia, Iran, Caucaz. Procesul de separare a argintului din plumb, numit kupelyatsiey, era cunoscut deja în mileniul IV Pentru separarea plumbului și argintului folosit kupelyatsiyu: oxidarea plumb, oxidul de separare (litargă) de argint și ulterior „re“ recuperarea oxidului de plumb [2-7].
La Casa de argint a apărut aproape peste tot de cupru și aur mai târziu. Din aceasta au fost realizate, în principal, articole de masă, decorațiuni și bijuterii. Rapid a învățat cum să facă folie de argint și accesorii care împodobesc îmbrăcăminte și mobilier. Deja în mileniul III Argintul a fost utilizat pentru lipire a produselor din cupru.
Astfel. Perioada de epoca bronzului poate fi considerată nașterea metalurgiei neferoase. Baze cunoscute procese de recuperare termică a metalelor neferoase din minereuri, de prelucrare și de turnare au fost stăpânit în vârful I Millennium BC